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Cellule pacemaker cardiache

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Dotate di una ciclicità di attivazione, passano continuamente attraverso uno stato di riposo e uno eccitato e conferiscono la frequenza cardiaca che può essere modulata dall'innervazione del sistema neurovegetativo. Contrazione prima degli atri e poi la successiva contrazione dei ventricoli che consente di mandare il sangue o nel circolo polmonare o nel circolo sistemico. Tutto questo dipende da una parte di miocardio preposta al coordinare l'azione di atri e ventricoli. Tutto parte dal nodosenoatriale, poi ci sono dei fasci che portano questa frequenza di depolarizzazione al resto della cellula atriale. Come mai ciclano attraverso una fase di riposo e una di attivazione? Essenzialmente perché c'è un'integrazione di canali ionici e voltaggiodipendenti. I canali funny (voltaggio-dipendenti) anziché attivarsi nella prima fase di depolarizzazione si attivano nell'ultima fase di ripolarizzazione della cellula cardiaca, quindi in pratica la cellula non fa in tempo a ripolarizzarsi che c'è una nuova corrente di Na che determina la partenza di una nuova corrente depolarizzante. Perché in quest'ultima fase di ripolarizzazione sono aperti dei canali del K a bassa capacità di conduzione, quindi in pratica le correnti in uscita di carica positiva caratterizzate dal K non controbilanciano queste nuove correnti di K in entrata. Il risultato ultimo per la cellula è anziché andare verso un potenziale elettronegativo, riprendono il loro cammino verso la depolarizzazione. In più all'azione di questi due canali contribuisce anche l'apertura di canali voltaggio-dipendenti per il calcio che hanno una soglia di attivazione intorno a -55 (prima), quindi correnti di Na non correttamente bilanciate da correnti di K in uscita fanno viaggiare questo tipo di cellule a un potenziale di membrana vicino alla soglia di apertura di questi canali del calcio. Tre tipi di canali diversi voltaggiodipendenti, l'apertura di questi fanno superare il gradino del potenziale d'azione. Si possono impiegare farmaci calcio antagonisti per curare malattie aritmiche.

Esistono cellule pace-maker anche a livello cerebrale.

Esistono fisiologicamente e governano gli stati di attivazione della corteccia cerebrale. L'integrazione c'è comunque ed è tra canali per il calcio che entra attraverso canali voltaggio-dipendenti e canali del potassio che sono governati dal calcio. Il blocco di questa depolarizzazione determina l'attivazione di pompe di membrana che estrudono il Ca dalla cellula, i livelli di Ca scendono nuovamente e il meccanismo di inibizione dei canali del K viene rimosso. Anche in questo caso è possibile intervenire sui canali del Ca voltaggio-dipendenti o indirettamente sui canali del K Ca-dipendenti con dei farmaci e quindi agire su questo meccanismo ciclico che in alcuni casi può essere patologiche. Per esempio cellula che diventano pace-maker di crisi compulsive: continuano a fare dei potenziali d'azione. Gli aumentati livelli di glucosio durante il pasto portano ad aumentati livelli di ATP che aprono i canali del potassio che fanno entrare il potassio. All'aumentare dell'ATP c'è una depolarizzazione della cellula del pancreas che attiva dei canali per Ca voltaggio-dipendenti, il ca entra e attiva l'esocitosi di vescicole cariche di insulina. Le solfanimuree possono agire su questo meccanismo modificando la risposta delle cellule pancreatiche.